RU2127229C1

RU2127229C1 - Device for electromagnetic treatment of liquid

Info

Publication number: RU2127229C1
Application number: RU98102830A
Authority: RU
Inventors: С.М. Юровский; А.Д. Савватеев; А.В. Пахомов
Original assignee: Юровский Станислав Михайлович; САВВАТЕЕВ Алексей Дмитриевич; ПАХОМОВ Алексей Васильевич
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-03-10

Abstract

FIELD: different branches of industry. SUBSTANCE: device body includes three-phase stator with winding which creates rotating magnetic field, and rotor. The latter is provided with three-phase multiturn winding. Rotor winding leads are connected to plates-electrodes. Rotor is mounted immovably to obtain maximum electromotive force across winding leads. Liquid reservoir is formed between parts of airtight and electrically insulated stator and rotor. Internal surface of inlet and outlet pipe connection is coated with electric insulation layer. EFFECT: higher efficiency of liquid treatment. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для электромагнитной (магнитной) обработки жидкости и может быть использовано в различных отраслях промышленности при омагничивании водных систем, например в теплоэнергетике, химической, горной, металлургической, строительных материалов. The invention relates to devices for electromagnetic (magnetic) liquid processing and can be used in various industries for the magnetization of water systems, for example in the power industry, chemical, mining, metallurgical, building materials.

Известно устройство для электромагнитной (магнитной) обработки жидкости [1] (SU 1188106, 1985 г.), содержащее магнитную систему в виде статора из набора листов электротехнической стали, в пазах которого уложена обмотка, питаемая от трехфазного источника тока, и ротора также из набора листов электротехнической стали с пазами, в которых уложена обмотка в виде полых диамагнитных трубок из токопроводящего материала, замкнутая на концах фланцами из токопроводящего материала, аналогичная короткозамкнутой обмотке ротора асинхронного электродвигателя типа "беличья клетка". Трубки сообщаются с входной и выходной полостями для подачи и выхода обрабатываемой жидкости, которая протекает по трубкам и подвергается обработке магнитным полем, создаваемым обмоткой статора. A device for electromagnetic (magnetic) liquid treatment [1] (SU 1188106, 1985), comprising a magnetic system in the form of a stator from a set of sheets of electrical steel, in the grooves of which a winding is fed, fed from a three-phase current source, and a rotor also from a set sheets of electrical steel with grooves in which the winding is laid in the form of hollow diamagnetic tubes of conductive material, closed at the ends by flanges of conductive material, similar to the short-circuited winding of the rotor of an induction motor type "squirrel cage". The tubes communicate with the inlet and outlet cavities for supplying and exiting the fluid to be treated, which flows through the tubes and is subjected to a magnetic field generated by the stator winding.

В данном устройстве обмотка статора создает вращающееся магнитное поле, под действием которого вращается ротор с обмоткой-трубопроводом, поэтому жидкость подвергается обработке как магнитным полем статора, так и током от наведенной этим полем ЭДС в обмотке-трубопроводе и в жидкости; частота этого тока определяется скольжением ротора и обычно составляет 0,5-4 Гц при питании устройства от сети с частотой 50 Гц. In this device, the stator winding creates a rotating magnetic field, under the influence of which the rotor rotates with the winding-pipe, so the liquid is subjected to processing as a magnetic field of the stator, and the current from the induced EMF in the winding-pipe and in the liquid; the frequency of this current is determined by the slip of the rotor and is usually 0.5-4 Hz when the device is powered from the network with a frequency of 50 Hz.

К основным недостаткам указанного устройства можно отнести то обстоятельство, что рабочий магнитный поток проходит в основном по стали статора и ротора и воздушному зазору между ними, слабо проникая внутрь диамагнитных трубок и текущую в них жидкость, так как их магнитное сопротивление велико по сравнению с остальными участками магнитной цепи устройства. The main disadvantages of this device can be attributed to the fact that the working magnetic flux passes mainly through the steel of the stator and rotor and the air gap between them, weakly penetrating into the diamagnetic tubes and the fluid flowing in them, since their magnetic resistance is large compared to other sections magnetic circuit device.

Кроме того, индуцированный вращающийся магнитным полем ток протекает в основном по трубкам, а не по жидкости, так как электрическое сопротивление трубок ничтожно мало по сравнению с сопротивлением жидкости (жидких проводников) в трубках. In addition, the current induced by the rotating magnetic field flows mainly through the tubes, and not through the liquid, since the electrical resistance of the tubes is negligible compared to the resistance of the liquid (liquid conductors) in the tubes.

Указанные недостатки снижают эффективность обработки жидкости таким устройством. These shortcomings reduce the efficiency of processing the liquid with such a device.

Известно также устройство для электромагнитной (магнитной) обработки жидкости [2] (RU 2052917, 1995) - прототип, содержащее корпус, в котором установлен статор из набора листов электротехнической стали, в пазах которого уложена обмотка, аналогичный известному статору трехфазного асинхронного электродвигателя, герметичную емкость для жидкости, связанную с подводящим и отводящим штуцерами, и ротор, также выполненный из набора листов электротехнической стали с пазами и зубцами на боковой поверхности, который концентрично, с зазором для прохода обрабатываемой жидкости, установлен в емкости и расточке пакета стали статора, при этом наружная поверхность ротора, включая его пазы, контактирующая с обрабатываемой жидкостью, покрыта слоем изоляции, а по концам пакета стали ротора установлены электропроводные, неизолированные от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью пластины; емкость же для жидкости выполнена (образована) соединением в монолитную, герметичную конструкцию, корпуса и статора с обмоткой, путем соединения (склеивания) их частей и пропитки обмотки диэлектрическим эпоксидным (или аналогичным ему) компаундом, при этом слоем компаунда покрыта сталь расточки пакета статора и его пазы, а толщина этого слоя выполнена меньше (в десятки и сотни раз), чем в зоне лобовых частей обмотки и границ корпуса устройства, чем, как нетрудно видеть, обеспечиваются герметизация и электроизоляция статора с обмоткой от обрабатываемой жидкости. A device for electromagnetic (magnetic) liquid treatment is also known [2] (RU 2052917, 1995) - a prototype containing a housing in which a stator is installed from a set of sheets of electrical steel, in the grooves of which a winding is laid, similar to the known stator of a three-phase asynchronous electric motor, a sealed container for liquid, connected with the inlet and outlet fittings, and the rotor, also made of a set of sheets of electrical steel with grooves and teeth on the side surface, which is concentric, with a gap for the passage of samples abutable fluid is installed in the container and the bore of the stator steel package, while the outer surface of the rotor, including its grooves in contact with the treated fluid, is coated with an insulation layer, and electrically conductive plates insulated from electrical contact with the treated fluid are installed at the ends of the rotor steel package; the liquid container is made (formed) by connecting into a monolithic, sealed structure, the housing and the stator with a winding, by connecting (gluing) their parts and impregnating the winding with a dielectric epoxy (or similar) compound, while the stator packet steel is coated with the compound layer and its grooves, and the thickness of this layer is made less (by tens and hundreds of times) than in the zone of the frontal parts of the winding and the boundaries of the device casing, which, as is easy to see, ensures the sealing and electrical insulation of the stator with winding from abutable fluid.

Такая конструкция устройства имеет ряд ценных преимуществ по сравнению с другими известными устройствами в том числе и с описанным выше аналогом, в частности позволяет получить высокую напряженность магнитного поля в жидкости (600 кА/м и более) при низких энергозатратах, так как магнитное сопротивление предельно снижено на всех участках магнитной цепи, включая и рабочий участок с обрабатываемой жидкостью в зазоре между статором и ротором (за счет малой величины кольцевого зазора), и увеличить ток, протекающий непосредственно в жидкости, в межполюсном пространстве магнитной системы устройства от наведенной вращающимся или пульсирующим магнитным полем ЭДС, так как исключена шунтировка (протекание) тока по поверхности стали статора и ротора благодаря наличию на них изоляционного слоя. This design of the device has a number of valuable advantages compared to other known devices, including the analogue described above, in particular, it allows to obtain a high magnetic field strength in a liquid (600 kA / m or more) at low energy consumption, since the magnetic resistance is extremely reduced in all sections of the magnetic circuit, including the working section with the liquid being processed in the gap between the stator and the rotor (due to the small size of the annular gap), and increase the current flowing directly into the liquid, in the interpole space of the device’s magnetic system from the induced by the rotating or pulsating magnetic field of the EMF, since current shunting (flowing) over the surface of the stator and rotor steel is excluded due to the presence of an insulating layer on them.

Указанные факторы способствуют повышению эффективности электромагнитной обработки жидкости, однако и этому устройству присущи некоторые недостатки, в частности то обстоятельство, что "обмотка" ротора, которая в данном устройстве образована объемом жидкости, заключенным в емкости, в кольцевом сечении межполюсного пространства магнитной системы устройства (между статором и ротором), включая и жидкие проводники в пазах ротора, замкнутая установленными на концах пакета стали ротора электропроводными, неизолированными пластинами, по сути дела тоже представляет собой короткозамкнутую "обмотку" типа "беличья клетка", что и в указанном аналоге [1] с полыми диамагнитными трубками в пазах ротора, замкнутыми на концах токопроводящими фланцами с той лишь разницей, что в аналоге [1] "беличья клетка" образована полыми диамагнитными трубками, замкнутыми на концах токопроводящими фланцами, а в прототипе [2] - жидкими проводниками, замкнутыми установленными на концах пакета стали ротора электропроводными, неизолированными пластинами; то есть с этой точки зрения указанные обмотки однотипные, хотя, конечно, своими электрическими параметрами, например электрическим сопротивлением, они существенно отличаются, так же как и конечным результатом их использования в устройстве, предназначенном для электромагнитной обработки жидкости. These factors contribute to increasing the efficiency of electromagnetic processing of liquids, however, this device also has some drawbacks, in particular the fact that the "winding" of the rotor, which in this device is formed by the volume of liquid enclosed in the container, in an annular section of the interpole space of the device’s magnetic system (between stator and rotor), including liquid conductors in the grooves of the rotor, closed by electrical conductive, non-insulated plates installed at the ends of the rotor steel package The case also represents a short-circuited “squirrel-cage” type winding, as in the indicated analogue [1] with hollow diamagnetic tubes in the grooves of the rotor, conductive flanges closed at the ends, with the only difference being that in the analogue [1] “squirrel cage” formed by hollow diamagnetic tubes, closed at the ends of the conductive flanges, and in the prototype [2] - liquid conductors, closed mounted on the ends of the rotor steel package with electrically conductive, non-insulated plates; that is, from this point of view, these windings are of the same type, although, of course, they differ significantly in their electrical parameters, for example, electrical resistance, as well as the end result of their use in a device designed for electromagnetic processing of a liquid.

Так как короткозамкнутая обмотка типа "беличья клетка" представляет собой одновитковые контуры, то величина наведенной ЭДС в них небольшая и обычно составляет несколько вольт (в зависимости от габаритов и мощности магнитной системы устройства), а так как в прототипе [2] электрическое сопротивление жидких проводников (жидкости, например воды) большое, то, следовательно, токи, протекающие в жидкости, небольшие (в пределах нескольких ампер или даже меньше, в зависимости от мощности и конструктивных параметров устройства), что снижает эффективность электромагнитной обработки жидкости таким устройством. Since the short-circuited squirrel-cage type winding is a single-turn circuit, the induced EMF in them is small and usually amounts to several volts (depending on the size and power of the device’s magnetic system), as well as in the prototype [2] the electrical resistance of liquid conductors (liquid, such as water) is large, then, therefore, the currents flowing in the liquid are small (within a few amperes or even less, depending on the power and design parameters of the device), which reduces the efficiency awn electromagnetic treatment liquid with such a device.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков прототипа и повышение эффективности электромагнитной обработки жидкости. The aim of the present invention is to remedy these disadvantages of the prototype and increase the efficiency of electromagnetic processing of liquids.

Поставленная цель достигается тем, что ротор снабжен уложенной в его пазы многовитковой обмоткой, аналогичной обмотке ротора асинхронного электродвигателя с фазным ротором или ей подобной, электродвижущая сила (ЭДС) которой при прочих равных условиях пропорциональна количеству витков и может быть получена в сто (и более) раз больше, чем в одновитковой (одноконтурной) обмотке типа "беличья клетка", при этом для получения максимальной ЭДС на концах обмотки ротор установлен неподвижно, а концы обмотки с действующей в ней суммарной ЭДС соединены с установленными на концах ротора (по обе стороны) на изоляторах токопроводящими, неизолированными от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью пластинами-электродами. This goal is achieved in that the rotor is equipped with a multi-turn winding laid in its grooves, similar to the winding of the rotor of an asynchronous electric motor with a phase rotor or the like, the electromotive force (EMF) of which, ceteris paribus, is proportional to the number of turns and can be obtained in a hundred (or more) times more than in a single-turn (single-circuit) squirrel-cage winding, in order to obtain maximum EMF at the ends of the winding, the rotor is stationary, and the ends of the winding with the total emf acting in it are connected They are equipped with conductive electrodes installed on the ends of the rotor (on both sides) on insulators, insulated from electrical contact with the liquid being treated.

Кроме того, обмотка ротора герметизирована и электрически изолирована от воздействия обрабатываемой жидкости, например, путем компаундирования, то ест заливки, пропитки, покрытия обмотки диэлектрическим, стойким к длительному воздействию обрабатываемой жидкости, эпоксидным (или аналогичным ему) компаундом, при этом тонким слоем (необходимым для электрической изоляции) этого компаунда покрыты как наружная поверхность стали ротора, так и все контактирующие с обрабатываемой жидкостью токопроводящие части (вал, опоры, крышки и другие элементы) внутри корпуса устройства, включая внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров, кроме пластин-электродов, электрически изолированных (как уже было сказано выше) от токопроводящих частей ротора. In addition, the rotor winding is sealed and electrically isolated from the influence of the treated fluid, for example, by compounding, that is, pouring, impregnating, coating the winding with a dielectric, resistant to prolonged exposure to the treated fluid, epoxy (or similar) compound, with a thin layer (necessary for electrical insulation) of this compound, both the outer surface of the rotor steel and all conductive parts in contact with the fluid being processed (shaft, supports, covers and other elements) are covered ents) inside the device case, including the inner surface of the inlet and outlet fittings, except for plate electrodes that are electrically isolated (as mentioned above) from the conductive parts of the rotor.

Герметизация и электроизоляция обмотки ротора и ротора в целом может быть выполнена и другим путем, например помещения ротора с обмоткой в трубу-оболочку (капсулу) из фторопласта, стеклопластика и подобных им материалов с последующей заливкой в нее с обеих концов эпоксидного (или подобного ему) компаунда, герметика для полной их герметизации и электроизоляции от обрабатываемой жидкости. Sealing and electrical insulation of the rotor winding and the rotor as a whole can be performed in another way, for example, placing the rotor with the winding in the pipe-shell (capsule) of fluoroplastic, fiberglass and similar materials, followed by pouring into it from both ends of the epoxy (or similar) compound, sealant for their complete sealing and electrical isolation from the treated fluid.

Кроме указанных выше примеров, герметизация и электроизоляция обмоток статора и ротора может быть осуществлена также путем выполнения обмоток из провода в изоляции, допускающей работу в среде обрабатываемой жидкости, однако в этом случае все токопроводящие части внутри корпуса устройства (поверхность стали корпуса, статора, ротора, вала, его опор, крышек и т.д. и т. п. ), включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров, контактирующие с обрабатываемой жидкостью, должны быть покрыты слоем диэлектрического, стойкого к длительному воздействию обрабатываемой жидкости, эпоксидного компаунда, лака, эмали, кроме, как уже было сказано выше, пластин-электродов, установленных на концах ротора, с обеих его сторон, на валу, на изоляторах. In addition to the above examples, the sealing and electrical insulation of the stator and rotor windings can also be carried out by performing windings from a wire in insulation that allows operation in the medium of the liquid being treated, but in this case all the conductive parts inside the device’s body (the steel surface of the housing, stator, rotor, shaft, its supports, covers, etc., etc.), including the inner surface of the inlet and outlet fittings in contact with the fluid being treated, must be coated with a layer of dielectric, resistant to the effects of the treated fluid, epoxy compound, varnish, enamel, except, as already mentioned above, plate electrodes mounted on the ends of the rotor, on both sides of it, on the shaft, on insulators.

Покрытие всех токопроводящих частей внутри корпуса устройства диэлектрическим компаундом, лаком, эмалью, то есть электроизоляция всех токопроводящих частей внутри корпуса устройства, контактирующих с обрабатываемой жидкостью, кроме, разумеется, пластин-электродов, выполнена для того, чтобы обеспечить протекание тока от наведенной вращающимся или пульсирующим магнитным полем статора в многовитковой обмотке ротора ЭДС, именно по жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства (от одной пластины-электрода к другой), и исключить протекание тока по другим токопроводящим частями, контактирующим с обрабатываемой жидкостью внутри корпуса устройства. Coating all the conductive parts inside the device’s body with a dielectric compound, varnish, enamel, that is, the electrical insulation of all conductive parts inside the device’s body in contact with the fluid being treated, except, of course, the electrode plates, is made in order to ensure that the current flows from the induced rotating or pulsating the stator magnetic field in the multi-turn winding of the EMF rotor, namely through the liquid in the interpole space of the device’s magnetic system (from one electrode plate to another), and Exclude the current flow to other current-conducting parts in contact with the process fluid inside the enclosure.

Нетрудно видеть, что емкость для жидкости в указанных случаях герметизации и электроизоляции статора и ротора с обмотками образована (образуется) внутри корпуса между частями герметизированных и электрически изолированных от обрабатываемой жидкости, статора и ротора с обмотками и герметизацией корпуса устройства. It is easy to see that the liquid container in these cases of sealing and electrical insulation of the stator and rotor with windings is formed (formed) inside the housing between the parts sealed and electrically isolated from the processed fluid, the stator and rotor with windings and the sealing of the device body.

Указанная совокупность осуществленных признаков, находящихся во взаимосвязи друг с другом, а именно: установка ротора неподвижно, снабжение ротора уложенной в его пазы многовитковой обмоткой, соединение концов этой обмотки с наведенной в ней суммарной ЭДС с установленными на концах ротора, на изоляторах, с токопроводящими неизолированными от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью пластинами-электродами, герметизация и электрическая изоляция обмотки ротора, путем ее компаундирования или иным способом, а также электроизоляция всех токопроводящих частей, контактирующих с обрабатываемой жидкостью внутри корпуса устройства, включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров, кроме, конечно, пластин-электродов, позволяет существенно повысить эффективность электромагнитной обработки жидкости за счет увеличения электрического напряжения, приложенного к пластинам-электродам, а соответственно и тока в жидкости, протекающего в межполюсном пространстве магнитной системы устройства (от одной пластины-электрода к другой) от наведенной вращающимся или пульсирующим магнитным полем статора ЭДС в многовитковой обмотке ротора и создания условий для протекания этого тока именно по обрабатываемой жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства, а также за счет одновременного воздействия интенсивного магнитного поля и электрического тока на обрабатываемую жидкость. The indicated set of implemented characteristics that are interconnected with each other, namely: installing the rotor motionless, supplying the rotor with a multi-turn winding laid in its grooves, connecting the ends of this winding with the total emf induced therein, installed on the ends of the rotor, on insulators, with conductive non-insulated from electrical contact with the liquid being processed by the electrode plates, sealing and electrical isolation of the rotor winding, by compounding it or otherwise, as well as electrical insulation The combination of all the conductive parts in contact with the fluid to be treated inside the device’s body, including the inner surface of the supply and discharge fittings, except, of course, the electrode plates, can significantly increase the efficiency of the electromagnetic processing of the liquid by increasing the voltage applied to the electrode plates, and accordingly, the current in the fluid flowing in the interpolar space of the device’s magnetic system (from one plate-electrode to another) from the induced rotation or pulsating magnetic field of the EMF stator in the multi-turn winding of the rotor and creating conditions for the flow of this current through the processed fluid in the interpole space of the device’s magnetic system, as well as due to the simultaneous exposure of the intense magnetic field and electric current to the treated fluid.

Сущность изобретения поясняется далее примером его конкретного исполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено на фиг. 1 - общий вид устройства (продольное сечение); на фиг. 2 - сечение A-A (поперечное сечение); на фиг. 3 и 4 - схемы соединения обмотки ротора. The invention is further illustrated by an example of its specific implementation with reference to the accompanying drawings, in which is shown in FIG. 1 - general view of the device (longitudinal section); in FIG. 2 - section A-A (cross section); in FIG. 3 and 4 - connection diagrams of the rotor winding.

На схемах фиг. 3 и 4 обозначено: A, X; B, Y; C, Z - соответственно начала и концы фаз обмотки 9 - ротора, 12 - пластины-электроды. In the diagrams of FIG. 3 and 4 are indicated: A, X; B, Y; C, Z - respectively, the beginning and ends of the phases of the winding 9 - of the rotor, 12 - plate-electrodes.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен статор 2 с обмоткой 3, создающей магнитное поле, уложенной в пазы 4 статора 2. The device comprises a housing 1, in which a stator 2 is installed with a winding 3 that creates a magnetic field, laid in the grooves 4 of the stator 2.

В данном конкретном примере статор 2 представляет собой трехфазный статор, аналогичный известному статору трехфазного электродвигателя, питаемый от промышленной сети с частотой 50 Гц, хотя могут быть использованы и другие типы статоров (однофазный, многофазный), другие виды источников питания и частоты тока. In this particular example, the stator 2 is a three-phase stator, similar to the well-known stator of a three-phase electric motor, powered from an industrial network with a frequency of 50 Hz, although other types of stators (single-phase, multiphase), other types of power sources and current frequencies can be used.

Статор 2 с обмоткой 3 герметизированы и электроизолированы от обрабатываемой жидкости 5 путем компаундирования: то есть заливки, пропитки и склеивания их частей диэлектрическим эпоксидным компаундом 6, при этом слоем этого компаунда покрыта поверхность расточки пакета стали статора и его пазы. The stator 2 with the winding 3 is sealed and insulated from the treated fluid 5 by compounding: that is, pouring, impregnating and gluing their parts with dielectric epoxy compound 6, while the surface of the bore of the stator steel packet and its grooves are coated with this compound.

Как видно из фиг. 1, слой компаунда 6, покрывающий сталь расточки статора и его пазы, выполнен меньше, чем в зоне лобовых частей обмотки 3 статора 2 и границ корпуса 1 устройства, что выполнено с целью снижения энергозатрат (намагничивающего тока) при обеспечении необходимой герметизации и электроизоляции обмотки статора и стали расточки статора. Внутри герметизированного и электроизолированного от обрабатываемой жидкости 5 статора 2 концентрично, с зазором для прохода жидкости 5, установлен ротор 7 с уложенной в его пазы 8 многовитковой обмоткой 9, аналогичной обмотке ротора трехфазного асинхронного электродвигателя с фазным ротором, соединенной по схемам (фиг. 3 и 4), дающим возможность получить на концах обмотки суммарную ЭДС, равную удвоенному значению фазной ЭДС обмотки. В общем случае могут быть выполнены и другие типы многовитковой обмотки ротора, например однофазная. Ротор 7 с обмоткой 9 герметизированы и электроизолированы от обрабатываемой жидкости аналогично статору 2 с обмоткой 3, диэлектрическим эпоксидным компаундом 10, тонким слоем которого (но достаточным для герметизации и электроизоляции) покрыта также и поверхность стали ротора. As can be seen from FIG. 1, the layer of compound 6, covering the steel of the stator bore and its grooves, is made smaller than in the zone of the frontal parts of the winding 3 of the stator 2 and the boundaries of the housing 1 of the device, which is done in order to reduce energy consumption (magnetizing current) while ensuring the necessary sealing and electrical insulation of the stator winding and steel bores of the stator. Inside the stator 2, sealed and electrically insulated from the processed fluid 5, concentrically, with a gap for the passage of fluid 5, a rotor 7 is installed with a multi-turn winding 9 laid in its grooves 8, similar to the rotor winding of a three-phase asynchronous electric motor with a phase rotor connected according to the schemes (Fig. 3 and 4), making it possible to obtain at the ends of the winding the total EMF equal to twice the value of the phase EMF of the winding. In the general case, other types of multi-turn rotor windings can be made, for example, single-phase. The rotor 7 with the winding 9 is sealed and insulated from the fluid to be treated similarly to the stator 2 with the winding 3, the dielectric epoxy compound 10, a thin layer of which (but sufficient for sealing and electrical insulation) is also covered on the surface of the rotor steel.

Как видно из фиг. 1, емкость для жидкости образована (образуется) между частями герметизированных и электроизолированных от жидкости статора и ротора с обмотками и герметизацией корпуса устройства. Концы обмотки 9 ротора 7 соединены с установленными на концах ротора (по обеим сторонам) на изоляторах 11 токопроводящими неизолированными от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью пластинами-электродами 12 посредством изолированных проводников 13. Пластины-электроды 12 выполнены (в простейшем случае) в форме плоских кольцевых пластин, которые для обеспечения одинакового по отношению к межполюсному пространству магнитной системы проходного сечения имеют одинаковый с ротором (включая герметизирующий и изолирующий слой компаунда) наружный диаметр. As can be seen from FIG. 1, a liquid container is formed (formed) between the parts of the stator and rotor sealed and electrically insulated from the liquid, with windings and sealing of the device body. The ends of the winding 9 of the rotor 7 are connected to the plate-electrodes 12, which are conductive non-insulated from electrical contact with the liquid by the insulated conductors 13 and are mounted on the ends of the rotor (on both sides) by means of insulated conductors 13. The plate-electrodes 12 are made (in the simplest case) in the form of flat ring plates, which in order to ensure the same through passage magnetic system with respect to the interpolar space, are identical with the rotor (including the sealing and insulating layer of the compound w) outer diameter.

Могут быть выполнены и другие формы пластин-электродов, например пластины-электроды Г-образной формы, с соблюдением указанного выше условия сохранения проходного сечения. Other forms of plate-electrodes can be made, for example, L-shaped plate-electrodes, in compliance with the above conditions for maintaining the bore.

Ротор 7 установлен в опорах 14 неподвижно, для чего на его валу 15 предусмотрена шпонка 16. Опоры 14 выполнены в крышках 17, которые снабжены подводящим 18 и отводящим 19 штуцерами. В опорах 14 предусмотрены отверстия 20 для прохода обрабатываемой жидкости 5. The rotor 7 is installed in the supports 14 motionless, for which a key 16 is provided on its shaft 15. The supports 14 are made in the covers 17, which are equipped with a supply 18 and a discharge 19 fittings. In the supports 14, holes 20 are provided for the passage of the processed fluid 5.

Все токопроводящие части внутри корпуса устройства, включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров, контактирующие с обрабатываемой жидкостью, за исключением пластин-электродов 12, покрыты слоем электроизоляции (на чертежах не показано); это выполнено для того, чтобы создать условия для прохождения тока от наведенной вращающимся или пульсирующим магнитным полем статора ЭДС в обмотке ротора (и в жидкости), приложенной к пластинам-электродам, именно по обрабатываемой жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства и избежать протекание тока по другим токопроводящим частям внутри корпуса устройства, контактирующим с обрабатываемой жидкостью, чем обеспечивается максимальная эффективность обработки и максимальный КПД устройства. Резиновыми прокладками 21 производятся уплотнение и герметизация емкости и устройства при затяжке болтов 22 крепления крышек 17 к корпусу 1 устройства. All conductive parts inside the device’s body, including the inner surface of the inlet and outlet nozzles in contact with the treated fluid, with the exception of the electrode plates 12, are covered with a layer of electrical insulation (not shown in the drawings); this is done in order to create conditions for the passage of current from the induced by the rotating or pulsating magnetic field of the EMF stator in the rotor winding (and in the liquid) applied to the electrode plates, precisely through the liquid being processed in the interpole space of the device’s magnetic system and to prevent current flowing through other conductive parts inside the device’s body in contact with the liquid being treated, which ensures maximum processing efficiency and maximum efficiency of the device. Rubber gaskets 21 are sealed and sealed containers and devices when tightening the bolts 22 securing the covers 17 to the housing 1 of the device.

Устройство работает следующим образом. При подключении обмотки 3 статора 2 к источнику трехфазного тока образуется вращающийся магнитный поток (магнитное поле), который замыкается по стали статора 2 (спинке и зубцам пакета), слою эпоксидного компаунда 6, покрывающего сталь расточки статора, обрабатываемой жидкости 5, слою эпоксидного компаунда 10, покрывающего наружную поверхность ротора, стали пакета ротора 7 (зубцам и спинке), производя электромагнитную обработку жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы устройства. На фиг. 2 силовые линии магнитного потока (поля) показаны пунктиром. Это поле характеризуется высоким значением его напряженности в жидкости (порядка 600-700 кА/м), что легко подтверждается расчетом и практическими данными (известно, что магнитная индукция в воздушном зазоре асинхронных электродвигателей достигает 8500-9300 Гс), что способствует повышению эффективности электромагнитной обработки жидкости. The device operates as follows. When the winding 3 of stator 2 is connected to a three-phase current source, a rotating magnetic flux (magnetic field) is formed, which closes along the stator steel 2 (back and teeth of the bag), with a layer of epoxy compound 6, which covers the steel of the stator bore, the treated fluid 5, with an epoxy compound layer 10 covering the outer surface of the rotor, the steel of the package of the rotor 7 (teeth and back), performing the electromagnetic treatment of the liquid 5 in the interpolar space of the magnetic system of the device. In FIG. 2 magnetic flux lines (fields) are shown by a dotted line. This field is characterized by a high value of its intensity in the liquid (about 600-700 kA / m), which is easily confirmed by calculation and practical data (it is known that magnetic induction in the air gap of asynchronous motors reaches 8500-9300 G), which increases the efficiency of electromagnetic processing liquids.

Кроме того, вращающееся магнитное поле статора наводит в трехфазной обмотке 9 ротора 7 (и в жидкости, находящейся в межполюсном пространстве магнитной системы) электродвижущую силу (ЭДС), а так как концы этой обмотки с действующей в ней суммарной ЭДС, равной, как уже было сказано выше, удвоенному значению фазной ЭДС трехфазной обмотки ротора, соединены с пластинами-электродами 12, установленными на обоих концах ротора, то по жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы устройства будет протекать переменный ток (от одной платины-электрода к другой), величина которого главным образом будет определяться величиной приложенного к пластинам-электродам напряжения (ЭДС обмотки ротора) и сопротивлением обрабатываемой в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкости (ток от наведенной в жидкости ЭДС можно не учитывать ввиду его малости). In addition, the rotating stator magnetic field induces electromotive force (EMF) in the three-phase winding 9 of rotor 7 (and in the liquid located in the interpole space of the magnetic system), and since the ends of this winding with the total emf acting in it are equal to As stated above, the double value of the phase EMF of the three-phase rotor winding is connected to the electrode plates 12 installed at both ends of the rotor, then an alternating current will flow through the liquid 5 in the interpole space of the device’s magnetic system (from one platinum cathode to another), the value of which will mainly be determined by the value of the voltage applied to the plate-electrodes (EMF of the rotor winding) and the resistance of the liquid device being processed in the interpole space (the current from the EMF induced in the liquid can be ignored due to its smallness).

Этот ток может быть значительным (десятки и более ампер), несмотря на довольно большое электрическое сопротивление жидкости, поскольку величина ЭДС обмотки ротора ввиду большого количества витков тоже может быть получена большой (сотни и более вольт); кроме того, максимальному прохождению тока именно по жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства способствует электроизоляция всех токопроводящих частей, контактирующих с обрабатываемой жидкостью, внутри корпуса устройства (кроме, разумеется, пластин-электродов), включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров. This current can be significant (tens or more amperes), despite the rather large electrical resistance of the liquid, since the magnitude of the EMF of the rotor winding, due to the large number of turns, can also be obtained large (hundreds or more volts); in addition, the maximum passage of current through the liquid in the interpolar space of the device’s magnetic system is facilitated by the electrical insulation of all conductive parts in contact with the liquid being processed inside the device case (except, of course, the electrode plates), including the inner surface of the supply and discharge fittings.

Таким образом, на протекающую в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкость одновременно воздействуют интенсивное магнитное поле и значительный переменный электрический ток, во много (десятки и более) раз больший, чем в известных аналогах и прототипе, что, безусловно, приведен к увеличению эффективности ее (жидкости) электромагнитной обработки. Thus, the fluid flowing in the interpole space of the device’s magnetic system is simultaneously affected by an intense magnetic field and a significant alternating electric current, many (tens or more) times greater than in the known analogues and prototype, which, of course, leads to an increase in its efficiency ( liquids) electromagnetic processing.

Claims

A device for electromagnetic treatment of liquid, including a housing in which a stator is installed from a set of sheets of electrical steel, with a winding laid in its grooves, which, together with a package of stator steel, is sealed and electrically isolated from the processed fluid, and the rotor is also from a set of sheets of electrical steel, with grooves and teeth on the side surface, covered with a layer of insulation, which is concentric, with a gap for the passage of the processed fluid, is installed inside the stator and container and contains at the ends of the ele conductive, non-insulated from electrical contact with the liquid being processed, plates, as well as a liquid container formed inside the housing with inlet and outlet fittings, characterized in that the rotor is mounted motionless and equipped with a multi-turn winding laid in its grooves, which together with the rotor steel package is sealed and electrically isolated from the fluid being treated, while the ends of this winding with the total emf acting in it, induced by the rotating or pulsating magnetic field of the stator, are connected s defined by insulators at both ends of the rotor conductive, non-insulated from electrical contact with the process fluid-plate electrodes, and all other conductive parts inside the enclosure, including the inner surface of the inlet and outlet nozzles are covered with a layer of electrical insulation.